Un exoplaneta a 40 años luz, el mejor candidato para albergar vida

La supertierra recién descubierta, denominada LHS 1140b, orbita en la zona habitable de una débil estrella enana roja llamada LHS 1140, en la constelación de Cetus (el monstruo marino) [1]. Las enanas rojas son mucho más pequeñas y más frías que el Sol y, aunque LHS 1140b está diez veces más cerca de su estrella que la Tierra del Sol, sólo recibe alrededor de la mitad de luz de su estrella que la Tierra y se encuentra en medio de la zona habitable. Desde la Tierra, la órbita se ve casi de canto y, cuando el exoplaneta pasa delante de su estrella en cada órbita, bloquea un poco de su luz cada 25 días.

«Es el exoplaneta más interesante que he visto en la última década», afirma el autor principal, Jason Dittmann, del Centro de Astrofísica  Harvard-Smithsonian (Cambridge, EE.UU.). «Es el objetivo perfecto para llevar a cabo una de las misiones más grandes de la ciencia: buscar evidencias de vida más allá de la Tierra».

Las condiciones actuales de la enana roja son particularmente favorables, ya que LHS 1140 gira más lentamente y emite menos radiación de alta energía que otras estrellas de baja masa similares [2]. Para la vida tal y como la conocemos, un planeta debe tener agua líquida en su superficie y retener una atmósfera. En este caso, el gran tamaño del planeta implica que, hace millones de años, podría haber existido un océano de magma en su superficie. Este océano hirviente de lava podría haber proporcionado vapor a la atmósfera mucho después de que la estrella se hubiese calmado, alcanzando su brillo actual y constante, reponiendo así el agua que podría haberse perdido por la acción de la estrella en su fase más activa.

Inicialmente, el descubrimiento se hizo con la instalación MEarth, que detectó los primeros indicios: cambios característicos en la luz que se dan cuando el exoplaneta pasa delante de la estrella. Posteriormente, se hizo un seguimiento crucial con el instrumento HARPS de ESO (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, buscador de planetas de alta precisión por el método de velocidad radial), confirmando la presencia de la supertierra. HARPS también ayudó a establecer el periodo orbital y permitió deducir la masa y la densidad del exoplaneta [3].

Los astrónomos estiman que el planeta tiene al menos 5.000 millones de años. También deducen que tiene un diámetro 1,4 veces más grande que el de la Tierra (casi 18.000 kilómetros). Pero con una masa unas siete veces mayor que la de la Tierra y, por lo tanto, una densidad mucho más alta, esto implica que, probablemente, el exoplaneta está hecho de roca con un núcleo denso de hierro.

Esta supertierra puede ser el mejor candidato hasta el momento para futuras observaciones cuyo objetivo sea estudiar y caracterizar, en caso de tenerla, la atmósfera del exoplaneta. Dos de los miembros europeos del equipo, Xavier Delfosse y Xavier Bonfils, ambos del CNRS y el IPAG, en Grenoble (Francia), concluyen: «Para la futura caracterización de planetas en la zona habitable, el sistema LHS 1140 podría ser un objetivo aún más importante que Proxima b o TRAPPIST-1. ¡Este ha sido un año extraordinario para el descubrimiento de exoplanetas!». [4,5].

En concreto, con las observaciones que se llevarán a cabo próximamente con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA, se podrá determinar exactamente cuánta radiación de alta energía cae sobre LHS 1140b, por lo que se podrá delimitar su capacidad para albergar vida.

En el futuro, cuando entren en funcionando nuevos telescopios como el ELT (Extremely Large Telescope) de ESO, es probable que seamos capaces de hacer observaciones detalladas de las atmósferas de exoplanetas y LHS 1140b es un candidato excepcional para este tipo de estudios.

Notas

[1] La zona habitable se define por el rango de órbitas alrededor de una estrella en el que un planeta posee la temperatura adecuada para que haya agua líquida en su superficie.

[2] Aunque el planeta se encuentra en la zona en la que, potencialmente, podría existir vida tal y como la conocemos, probablemente no entró en esta región hasta unos 40 millones de años después de la formación de la estrella enana roja. Durante esta fase, el exoplaneta podría haberse visto sometido al pasado activo y volátil de su estrella anfitriona. Una joven enana roja puede expulsar fácilmente el agua de la atmósfera de un planeta en formación que se encuentre cerca, desencadenando un efecto invernadero similar al de Venus.

[3] Este esfuerzo permitió que MEarth detectara otros eventos de tránsito, por lo que los astrónomos pudieron determinar sin lugar a dudas la detección del exoplaneta.

[4] El planeta alrededor de Proxima b (eso1629) está mucho más cerca de la Tierra, pero probablemente no pasa delante de su estrella, por lo que es muy difícil determinar si tiene atmósfera.

[5] A diferencia del sistema de TRAPPIST-1 (eso1706), no se han encontrado más exoplanetas alrededor de LHS 1140. Se cree que los sistemas planetarios múltiples son comunes alrededor de enanas rojas, así que es posible que haya más exoplanetas que hayan pasado desapercibidos hasta ahora porque son demasiado pequeños.

Información adicional

Este trabajo de investigación se presenta en el artículo científico titulado “A temperate rocky super-Earth transiting a nearby cool star”, por J. A. Dittmann et al., y aparece en la revista Nature del 20 de abril de 2017.

El equipo está formado por Jason A. Dittmann (Centro de Astrofísica  Harvard-Smithsonian, EE.UU.); Jonathan M. Irwin (Centro de Astrofísica  Harvard-Smithsonian, EE.UU.); David Charbonneau (Centro de Astrofísica  Harvard-Smithsonian, EE.UU.); Xavier Bonfils (Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble – Universidad de Grenoble-Alpes/CNRS, Francia); Nicola Astudillo-Defru (Observatorio de Ginebra, Suiza); Raphaëlle D. Haywood (Centro de Astrofísica  Harvard-Smithsonian, EE.UU.); Zachory K. Berta-Thompson (Universidad de Colorado, EE.UU.); Elisabeth R. Newton (MIT, EE.UU.); Joseph E. Rodriguez (Centro de Astrofísica  Harvard-Smithsonian, EE.UU.); Jennifer G. Winters (Centro de Astrofísica  Harvard-Smithsonian, EE.UU.); Thiam-Guan Tan (Telescopio Perth para el Sondeo de Exoplanetas, Australia); José-Manuel Almenara (Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble – Universidad de Grenoble-Alpes/CNRS, Francia; Observatorio de Ginebra, Suiza); François Bouchy (Universidad Aix Marsella, Francia); Xavier Delfosse (Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble – Universidad de Grenoble-Alpes/CNRS, Francia); Thierry Forveille (Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble – Universidad de Grenoble-Alpes/CNRS, Francia); Christophe Lovis (Observatorio de Ginebra, Suiza); Felipe Murgas (Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble – Universidad de Grenoble-Alpes/CNRS, Francia; Instituto de Astrofísica de Canarias, España); Francesco Pepe (Observatorio de Ginebra, Suiza); Nuno C. Santos (Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio y Universidad de Oporto, Portugal); Stephane Udry (Observatorio de Ginebra, Suiza); Anaël Wünsche (CNRS/IPAG, Francia); Gilbert A. Esquerdo (Centro de Astrofísica  Harvard-Smithsonian, EE.UU.); David W. Latham (Centro de Astrofísica  Harvard-Smithsonian, EE.UU.); y Courtney D. Dressing (Caltech, EE.UU.).